(57)【要約】ターボ機械の回転部材の周りに配列されるように構成された少なくとも１つの軸受パッドを含む、ターボ機械において用いる流体軸受。各軸受パッドは、軸受パッド内に画成された内部冷却用開口部と、内部冷却用開口部に流体連通する少なくとも１つのチャネル節点とチャネル節点に流体連通すると共に軸受パッドを通って延在する少なくとも２つの通路とを有する軸受パッド内に画成された内部チャネル網と、を含む。通路の少なくとも１つは軸受パッドの外面へ延在して少なくとも１つの冷却用排出開口部を画成する。
2019519707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械において用いる流体軸受であって：
前記ターボ機械の回転部材の周りに配列されるように構成された少なくとも１つの軸受パッドを備え、
各軸受パッドは：
前記軸受パッド内に画成された内部冷却用開口部と；
前記内部冷却用開口部に流体連通する少なくとも１つのチャネル節点と、前記チャネル節点に流体連通すると共に前記軸受パッドを通って延在する少なくとも２つの通路とを含む、前記軸受パッド内に画成された内部チャネル網と；を備え、
前記通路の少なくとも１つは前記軸受パッドの外面へ延在して少なくとも１つの冷却用排出開口部を画成する、
流体軸受。
【請求項２】
前記軸受パッドは、内側半径方向面及び外側半径方向面、第１の軸方向面及び第２の軸方向面、並びに、円周方向前縁及び円周方向後縁によって画成されている、
請求項１に記載の流体軸受。
【請求項３】
前記内部冷却用開口部は、前記軸受パッドの前記後縁近傍の前記軸受パッドの前記外側半径方向面において画成されている、
請求項２に記載の流体軸受。
【請求項４】
前記内部冷却用開口部は、前記軸受パッドの前記前縁近傍の前記軸受パッドの前記外側半径方向面において画成されている、
請求項２に記載の流体軸受。
【請求項５】
前記内部冷却用開口部は、前記軸受パッドの前記外側半径方向面において画成されたジャッキング油ポートにおいて画成されている、
請求項２に記載の流体軸受。
【請求項６】
少なくとも１つの冷却用排出開口部は、前記第１の軸方向面又は前記第２の軸方向面において画成されている、
請求項２に記載の流体軸受。
【請求項７】
少なくとも１つの冷却用排出開口部は、前記前縁又は前記後縁において画成されている、
請求項２に記載の流体軸受。
【請求項８】
デッキプレートと；
前記デッキプレートの外側半径方向面に接続された中央支持コラムであって、球形座を画成し、前記球形座において前記内部冷却用開口部を画成し、前記内部チャネル網を画成する、中央支持コラムと；
前記中央支持コラムを前記デッキプレートと接続する複数の一次支持構造体と；を更に備える、
請求項１に記載の流体軸受。
【請求項９】
チャネル支持構造体が前記内部チャネル網内に配置されている、
請求項１に記載の流体軸受。
【請求項１０】
前記チャネル支持構造体はバー又はトラスである、
請求項９に記載の流体軸受。
【請求項１１】
前記チャネル支持構造体は前記軸受パッドを機械的に強化する、
請求項９に記載の流体軸受。
【請求項１２】
前記軸受パッドの少なくとも一部は３Ｄプリントされている、
請求項１に記載の流体軸受。
【請求項１３】
３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は前記軸受パッドの後縁近傍にある、
請求項１２に記載の流体軸受。
【請求項１４】
３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は前記軸受パッドの前縁近傍にある、
請求項１２に記載の流体軸受。
【請求項１５】
前記軸受パッド全体は３Ｄプリントされている、
請求項１に記載の流体軸受。
【請求項１６】
３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は、立方体パターン、波形パターン、又は角錐パターンにプリントされている、
請求項１２に記載の流体軸受。
【請求項１７】
複数の二次支持構造体を更に備え、各二次支持構造体は前記一次支持構造体を前記デッキプレート、別の前記二次支持構造体、又は前記中央支持コラムへ接続する、
請求項８に記載の流体軸受。
【請求項１８】
前記一次支持構造体又は前記二次支持構造体は中空であり、前記一次支持構造体又は前記二次支持構造体は、冷却油が前記一次支持構造体又は前記二次支持構造体を通って流れることができるように、前記中央支持コラムにおいて画成された前記内部チャネル網に流体連通する、
請求項１７に記載の流体軸受。
【請求項１９】
軸受パッドであって：
前記軸受パッド内に画成された内部冷却用開口部と；
前記内部冷却用開口部に流体連通する少なくとも１つのチャネル節点と、前記チャネル節点に流体連通すると共に前記軸受パッドを通って延在する少なくとも２つの通路とを含む、前記軸受パッド内に画成された内部チャネル網と；を備え、
前記通路の少なくとも１つは前記軸受パッドの外面へ延在して少なくとも１つの冷却用排出開口部を画成する、
軸受パッド。
【請求項２０】
前記軸受パッドは、内側半径方向面及び外側半径方向面、第１の軸方向面及び第２の軸方向面、並びに、円周方向前縁及び円周方向後縁によって画成されている、
請求項１９に記載の軸受パッド。
【請求項２１】
前記軸受パッドは弓状である、
請求項２に記載の流体軸受。
【請求項２２】
３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は、六角構造パターン、正方形構造パターン、三角構造パターン、ダイヤモンド型構造パターン、ナブトラス構造パターン、四面体構造パターン、ダイヤモンド型テクスタイル構造パターン、ダイヤモンド型共線構造パターン、正方形共線構造パターン、三次元カゴメ構造パターン、正方形ハニカム構造パターン、三角ハニカム構造パターン、又は波形ハニカム構造パターンにプリントされている、
請求項１２に記載の流体軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１６年５月９日に出願された米国実用特許出願第１５／１４９，２３６号に基づく優先権を主張し、当該米国特許出願のすべての記載内容を援用する。
【０００２】
本発明は、軸受パッドを有する流体軸受に関し、特に、軸受パッドの冷却を円滑にするように構成された軸受パッドに関する。
【０００３】
ある種の軸受は、回転構造体と接触面との間に境界面を提供する。流体力学的軸受は、回転要素（軸等）が、軸と軸受との間の油膜に乗るようになっている。油（オイル）の剪断によって熱が生じる。軸受の表面（上面）は油膜又はウェッジ（くさび）の形成を促す。作動中は、両者間に物理的接触があってはならない。ジャーナル軸受は、重力、不均衡な蒸気力（蒸気タービンの場合）等の空気力、及び歯車を支持する軸受にかかる歯車荷重を含むが、これらに限定されない外力に本質的に対抗する揚力をもたらし、軸が回転することを許容する。スラスト軸受は軸方向推力に対処する軸受である。
【０００４】
軸受が遭遇する１つの問題は、軸受パッドを含む軸受構成部品の温度蓄積である。軸受パッドの温度は、高速又は高負荷の条件下では有害なレベルにまで上昇する可能性がある。温度は軸受パッド全体にわたって同じ温度まで上がらないかもしれず、多くの軸受パッドでは、枢軸の後縁側が特に高温になることが分かっていた。
【０００５】
軸受パッド及び軸受の他の構成部品の冷却を支援するために、油を軸受に供給することができる。先行技術の多くの軸受パッドは中実金属でできており、先に説明したように、高速及び高負荷の条件下で熱を持つ。油は、これらの中実軸受パッドの表面に直接接触して中実軸受パッドの冷却に役立つことができる一方で、表面より下の金属はいずれも、冷却油と直接接触できない。
【０００６】
米国特許第３，８１４，４８７号；第５，２２２，８１５号；第５，５５６，２０８号；第６，５８８，９３３号；及び第６，７４６，１５２号を含めて何件かの米国特許は、油が軸受パッドを通って内部を流れることができるダクト又は通路を有している。しかし、これら先行技術の軸受パッドは、軸受パッドを通って内部に延びるダクト又は通路によって機械的に弱くなる可能性がある。加えて、これら先行技術の軸受パッドは、軸受パッドを通る油の流れパターンを最適化することにより効率的に軸受パッドを冷却するような柔軟性を具備しておらず、代わりに、軸受パッド全体を均一に扱っている。
【発明の概要】
【０００７】
一つの実施の形態によれば、ターボ機械において用いる流体軸受は、前記ターボ機械の回転部材の周りに配列されるように構成された少なくとも１つの軸受パッドを含む。各軸受パッドは、前記軸受パッド内に画成（区画して形成）された内部冷却用開口部と；前記内部冷却用開口部に流体連通する少なくとも１つのチャネル（流路）節点と、前記チャネル節点に流体連通すると共に前記軸受パッドを通って延在する少なくとも２つの通路とを有する、前記軸受パッド内に画成された内部チャネル網とを含む。前記通路の少なくとも１つは前記軸受パッドの外面へ延在して少なくとも１つの冷却用排出開口部を画成する。前記軸受パッドは、内側半径方向面及び外側半径方向面、第１の軸方向面及び第２の軸方向面、並びに、円周方向前縁及び円周方向後縁によって画成されていてもよい。前記軸受パッドは弓状であってもよい。前記内部冷却用開口部は、前記軸受パッドの前記後縁近傍の前記軸受パッドの前記外側半径方向面において画成されていてもよい。前記内部冷却用開口部は、前記軸受パッドの前記前縁近傍の前記軸受パッドの前記外側半径方向面において画成されていてもよい。前記内部冷却用開口部は、前記軸受パッドの前記外側半径方向面において画成されたジャッキング油ポートにおいて画成されていてもよい。少なくとも１つの冷却用排出開口部は、前記第１の軸方向面又は前記第２の軸方向面において画成されていてもよい。少なくとも１つの冷却用排出開口部は、前記前縁又は前記後縁において画成されていてもよい。前記軸受は、デッキプレートと；前記デッキプレートの外側半径方向面に接続された中央支持コラムとを含んでいてもよい。前記中央支持コラムは球形座を画成してもよい。前記中央支持コラムの前記球形座において前記内部冷却用開口部を画成してもよい。前記中央支持コラムは前記内部チャネル網を画成してもよい。複数の一次支持構造体が前記中央支持コラムを前記デッキプレートと接続してもよい。チャネル支持構造体が前記内部チャネル網内に配置されていてもよい。前記チャネル支持構造体はバー又はトラスであってもよい。前記チャネル支持構造体は前記軸受パッドを機械的に強化してもよい。前記軸受パッドの少なくとも一部は３Ｄプリントされていてもよい。３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は前記軸受パッドの後縁近傍にあってもよい。３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は前記軸受パッドの前縁近傍にあってもよい。前記軸受パッド全体は３Ｄプリントされていてもよい。３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は、立方体パターン、波形パターン、又は角錐パターンにプリントされていてもよい。３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は、六角構造パターン、正方形構造パターン、三角構造パターン、ダイヤモンド型構造パターン、ナブトラス構造パターン、四面体構造パターン、ダイヤモンド型テクスタイル構造パターン、ダイヤモンド型共線構造パターン、正方形共線構造パターン、三次元カゴメ構造パターン、正方形ハニカム構造パターン、三角ハニカム構造パターン、又は波形ハニカム構造パターンにプリントされていてもよい。前記軸受は、複数の二次支持構造体を更に含むことができ、各二次支持構造体は前記一次支持構造体を前記デッキプレート、別の前記二次支持構造体、又は前記中央支持コラムへ接続している。前記一次支持構造体又は前記二次支持構造体は中空であってもよい。前記一次支持構造体又は前記二次支持構造体は、冷却油が前記一次支持構造体又は前記二次支持構造体を通って流れることができるように、前記中央支持コラムにおいて画成された前記内部チャネル網に流体連通していてもよい。
【０００８】
別の実施の形態において、軸受パッドは、前記軸受パッド内に画成された内部冷却用開口部と；前記内部冷却用開口部に流体連通する少なくとも１つのチャネル節点と、前記チャネル節点に流体連通すると共に前記軸受パッドを通って延在する少なくとも２つの通路とを含む、前記軸受パッド内に画成された内部チャネル網とを含む。前記通路の少なくとも１つは、前記軸受パッドの外面へ延在して少なくとも１つの冷却用排出開口部を画成する。前記軸受パッドは、内側半径方向面及び外側半径方向面、第１の軸方向面及び第２の軸方向面、並びに、円周方向前縁及び円周方向後縁によって画成されていてもよい。
【０００９】
さらなる実施の形態及び態様を、以下の番号を付した各項で述べる。
【００１０】
項目１：ターボ機械において用いる流体軸受であって：前記ターボ機械の回転部材の周りに配列されるように構成された少なくとも１つの軸受パッドを備え、各軸受パッドは：前記軸受パッド内に画成された内部冷却用開口部と；前記内部冷却用開口部に流体連通する少なくとも１つのチャネル節点と、前記チャネル節点に流体連通すると共に前記軸受パッドを通って延在する少なくとも２つの通路とを含む、前記軸受パッド内に画成された内部チャネル網と；を備え、前記通路の少なくとも１つは前記軸受パッドの外面へ延在して少なくとも１つの冷却用排出開口部を画成する。
【００１１】
項目２：前記軸受パッドは、内側半径方向面及び外側半径方向面、第１の軸方向面及び第２の軸方向面、並びに、円周方向前縁及び円周方向後縁によって画成されている、項目１の流体軸受。
【００１２】
項目３：前記内部冷却用開口部は、前記軸受パッドの前記後縁近傍の前記軸受パッドの前記外側半径方向面において画成されている、項目２の流体軸受。
【００１３】
項目４：前記内部冷却用開口部は、前記軸受パッドの前記前縁近傍の前記軸受パッドの前記外側半径方向面において画成されている、項目２の流体軸受。
【００１４】
項目５：前記内部冷却用開口部は、前記軸受パッドの前記外側半径方向面において画成されたジャッキング油ポートにおいて画成されている、項目２の流体軸受。
【００１５】
項目６：少なくとも１つの冷却用排出開口部は、前記第１の軸方向面又は前記第２の軸方向面において画成されている、項目２乃至５のいずれかの流体軸受。
【００１６】
項目７：少なくとも１つの冷却用排出開口部は、前記前縁又は前記後縁において画成されている、項目２乃至６のいずれかの流体軸受。
【００１７】
項目８：デッキプレートと；前記デッキプレートの外側半径方向面に接続された中央支持コラムであって、球形座を画成し、前記球形座において前記内部冷却用開口部を画成し、前記内部チャネル網を画成する、中央支持コラムと；前記中央支持コラムを前記デッキプレートと接続する複数の一次支持構造体と；を更に備える、項目１の流体軸受。
【００１８】
項目９：チャネル支持構造体が前記内部チャネル網内に配置されている、項目１乃至８の流体軸受。
【００１９】
項目１０：前記チャネル支持構造体はバー又はトラスである、項目９の流体軸受。
【００２０】
項目１１：前記チャネル支持構造体は前記軸受パッドを機械的に強化する、項目９又は１０の流体軸受。
【００２１】
項目１２：前記軸受パッドの少なくとも一部は３Ｄプリントされている、項目１乃至１１のいずれかの流体軸受。
【００２２】
項目１３：３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は前記軸受パッドの後縁近傍にある、項目１２の流体軸受。
【００２３】
項目１４：３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は前記軸受パッドの前縁近傍にある、項目１２の流体軸受。
【００２４】
項目１５：前記軸受パッド全体は３Ｄプリントされている、項目１乃至１４のいずれかの流体軸受。
【００２５】
項目１６：３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は、立方体パターン、波形パターン、又は角錐パターンにプリントされている、項目１２乃至１４のいずれかの流体軸受。
【００２６】
項目１７：複数の二次支持構造体を更に備え、各二次支持構造体は前記一次支持構造体を前記デッキプレート、別の前記二次支持構造体、又は前記中央支持コラムへ接続する、項目８の流体軸受。
【００２７】
項目１８：前記一次支持構造体又は前記二次支持構造体は中空であり、前記一次支持構造体又は前記二次支持構造体は、冷却油が前記一次支持構造体又は前記二次支持構造体を通って流れることができるように、前記中央支持コラムにおいて画成された前記内部チャネル網に流体連通する、項目１７の流体軸受。
【００２８】
項目１９：軸受パッドであって：前記軸受パッド内に画成された内部冷却用開口部と；前記内部冷却用開口部に流体連通する少なくとも１つのチャネル節点と、前記チャネル節点に流体連通すると共に前記軸受パッドを通って延在する少なくとも２つの通路とを含む、前記軸受パッド内に画成された内部チャネル網と；を備え、前記通路の少なくとも１つは前記軸受パッドの外面へ延在して少なくとも１つの冷却用排出開口部を画成する、軸受パッド。
【００２９】
項目２０：前記軸受パッドは、内側半径方向面及び外側半径方向面、第１の軸方向面及び第２の軸方向面、並びに、円周方向前縁及び円周方向後縁によって画成されている、項目１９の軸受パッド。
【００３０】
項目２１：前記軸受パッドは弓状である、項目２の流体軸受。
【００３１】
項目２２：３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は、六角構造パターン、正方形構造パターン、三角構造パターン、ダイヤモンド型構造パターン、ナブトラス構造パターン、四面体構造パターン、ダイヤモンド型テクスタイル構造パターン、ダイヤモンド型共線構造パターン、正方形共線構造パターン、三次元カゴメ構造パターン、正方形ハニカム構造パターン、三角ハニカム構造パターン、又は波形ハニカム構造パターンにプリントされている、項目１２乃至１４のいずれかの流体軸受。
【００３２】
内部冷却用軸受パッドのこれら及び他の特徴及び特性、並びに、構造の関連構成部品の製造及び機能の方法、及び部品の組み合わせ及び製造の経済性は、添付図面を参照して、以下の説明及び添付の特許請求項を考察することによってより明確となり、そのすべては、本明細書の一部を形成する。同様の符号は、種々の図において対応する部品を示す。しかし、図面は図示及び説明のみを目的とし、発明の制限を定義するものではないことは理解できよう。明細書及び特許請求の範囲において用いられている、「一つの」や「前記の」が付された、又は「複数の」が付されていない単数形の名詞は、特に文脈で明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一の実施の形態による少なくとも１つの軸受パッドを含む流体軸受の正面図である。
【００３４】
【図２Ａ】本発明の一の実施の形態による軸受パッドの斜視図である。
【００３５】
【図２Ｂ】内部チャネル網を示すために切り欠かれた外側半径方向面の一部を有する軸受パッドの斜視図である。
【００３６】
【図２Ｃ】本発明の一の実施の形態による軸受パッドの斜視図である。
【００３７】
【図３】チャネル支持構造を含む内部チャネル網の斜視図である。
【００３８】
【図４】本発明の一の実施の形態による軸受パッドの断面図である。
【００３９】
【図５】本発明の別の実施の形態による軸受パッドの断面図である。
【００４０】
【図６】本発明の一の実施の形態による３Ｄプリント部分を有する軸受パッドの断面図である。
【００４１】
【図７Ａ】本発明の別の実施の形態による軸受パッドの断面図である。
【００４２】
【図７Ｂ】図７Ａの軸受パッドの平面図である。
【００４３】
【図７Ｃ】図７Ａの軸受パッドの底面図である。
【００４４】
【図８Ａ】本発明の一の実施の形態による軸受パッドで用いる立方体パターン構造の斜視図である。
【００４５】
【図８Ｂ】本発明の一の実施の形態による軸受パッドで用いる波形パターン構造の斜視図である。
【００４６】
【図８Ｃ】本発明の一の実施の形態による軸受パッドで用いる角錐パターン構造の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
これ以降の説明のために、用語「上部」、「下部」、「右」、「左」、「垂直」、「水平」、「頂部」、「底部」、「横方向」、「長手方向」、「軸方向」、「半方向」、「円周方向」、及びその派生語は本発明に関して図面内での配向を示しているものとする。しかし、本発明は、明示的にその反対であると特記しない限り、別の変形例及びステップの順序を想定してもよいと理解すべきである。また、添付図面に示し、以下の明細書において説明する特定の装置及びプロセスは、単に本発明の例示の実施の形態であると理解すべきである。したがって、本明細書中に開示する実施の形態に関する特定の寸法及び他の物理的な特性は、それに限定するものと解釈すべきではない。
【００４８】
図１を参照すると、流体軸受１０は、軸１１（又は、他のそのような回転部材）を含むターボ機械で用いるために構成され、軸受１０は、ベースリング１２と、少なくとも１つの軸受パッド１３とを含む。軸受１０は、例えば、流体力学的軸受、ジャーナル軸受、スラスト軸受であってもよく、その他の種類の軸受であってもよい。軸１１の回転方向は、図１に示すように、反時計回りである。軸受パッド１３は、ターボ機械の軸１１周りに配列されるように構成されている。軸受１０及びその構成部品は、金属又は他の任意の適切な材料からできていてもよい。例えば、軸受パッド１３は、裏当て及び軸受表面を含むことができる。裏当ては、鋼鉄又は銅合金等の金属からできていてもよい。軸受表面は、バビットメタル又はポリマの薄層であってもよい。
【００４９】
図１及び図２Ａ乃至図２Ｃを参照すると、限定されない一の実施の形態において、軸受パッド１３の形は弓状（例えば、ある特定のジャーナル軸受のような）であってもよい。ターボ機械の回転方向は、図２Ａ乃至図２Ｃに示すように時計回りである。弓状の軸受パッド１３は、内側半径方向面１４及び外側半径方向面１５を含む外面によって画成（区画して形成）されている（外側半径方向面１５は、ターボ機械の回転部材から、より遠い半径方向面である）。弓状軸受パッド１３の外面は、円周方向前縁１８及び円周方向後縁１９を含むことができる。また、弓状軸受パッド１３の外面は、第１の軸方向面２０及び第２の軸方向面２１を含むことができる。別の実施の形態（図１及び２Ａ乃至図２Ｃでは不図示）において、軸受パッド１３は弓状ではなく、代わりに、平面（平板状）（例えば、ある特定のスラスト軸受のような）であり得る。先に説明した弓状軸受パッド１３のように、平板状軸受パッド１３は、内側半径方向面１４及び外側半径方向面１５を含む外面によって画成されていてもよい。平板状軸受パッド１３の外面は、円周方向前縁１８及び円周方向後縁１９を含むこともできる。また、平板状軸受パッド１３の外面は、第１の軸方向面２０及び第２の軸方向面２１を含むことができる。しかし、弓状軸受パッド１３とは異なり、平板状軸受パッドは弓状に湾曲せず、平面（平板状）である。
【００５０】
図１に戻って参照すると、軸受１０のベースリング１２は、軸受パッド１３の外側半径方向面１５に隣接している。ベースリング１２は、実施の形態によっては、リングとして構成されていてもよい。ベースリング１２は、実施の形態によっては丸穴である少なくとも１つの給油開口部２２を画成するが、給油開口部２２は、油が通って最適に流れるのに十分な任意形状を取ることができる。実施の形態によっては、図１に示すように、軸受１０の各軸受パッド１３に対応する給油開口部２２があってもよい。内部冷却用入口２３が、軸受パッド１３の外側半径方向面１５に画成された内部冷却用開口部２３Ａ（不図示）に挿入されてもよい。内部冷却用入口２３は、ベースリング１２を通って画成されてもよい。図１に示すように、軸受１０の軸受パッド１３毎に内部冷却用入口２３があってもよい。したがって、軸受パッド１３毎に、軸受パッド１３間を通る給油開口部２２と、軸受パッド１３に入る内部冷却用入口２３とがあってもよい。一の実施の形態において、内部冷却用入口２３は、後縁１９近傍の（すなわち、前縁１８よりも後縁１９に近い）軸受パッド１３の外側半径方向面１５に画成された内部冷却用開口部２３Ａに挿入されていてもよい。一の実施の形態において、内部冷却用入口２３は、前縁１８近傍の（すなわち、後縁１９よりも前縁１８に近い）軸受パッド１３の外側半径方向面１５に画成された内部冷却用開口部２３Ａに挿入されていてもよい。一の実施の形態において、内部冷却用入口２３は、軸受パッド１３の外側半径方向面１５に画成されたジャッキング油ポート３０（図２Ａに示す）に画成された内部冷却用開口部２３Ａに挿入されていてもよい。実施の形態によっては、２つ以上の内部冷却用入口２３を設けてもよい。内部冷却用入口２３は円筒形の入口であってもよいが、内部冷却用入口２３は、油が通って流れるのに十分であって、内部冷却用開口部２３Ａへ挿入されるのに十分な任意形状であってもよい。軸受１０に供給される油を用いて、ターボ機械で使用される間に熱を持つ軸受パッド１３の冷却を助けることができる。油は、例えば、図１に示す流れパターンに基づいて、軸受１０を通って流れることができる。油は、給油開口部２２及び内部冷却用入口２３を通って流れて軸受パッド１３を冷却する。内部冷却用入口２３を通って流れる油は、軸受パッド１３を内部から冷却するのに役立つことができる。給油開口部２２を通って流れる油は、軸受パッド１３を外部から冷却すること及び軸受パッド１３を潤滑することに役立てることができる。油が流れる給油開口部２２及び内部冷却用入口２３の直径又は面積は、最良の冷却効果を達成するために、軸受１０への油の流動を最適化するように選択されてもよい。実施の形態によっては、油が流れる各給油開口部２２の直径又は面積は、各内部冷却用開口部２３Ａの直径又は面積よりも小さい。
【００５１】
再び、図２Ａ乃至図２Ｃを参照すると、軸受パッド１３は、内部チャネル網（内部流路網）２６を画成している。内部チャネル網２６は、軸受パッド１３を通る中空トンネルの網路である。内部チャネル網２６は、少なくとも１つのチャネル節点（流路節点）２５と、少なくとも２つの通路２７とからできている。内部チャネル網２６のチャネル節点２５は、内部冷却用開口部２３Ａ（内部冷却用入口２３（不図示）を受容できる）と流体連通しており、油がそれを通って流れることを可能にするように構成されている。実施の形態によっては、内部冷却用開口部２３Ａの直径は、適切な公差を有して内部冷却用入口２３より大きくてもよい（内部冷却用開口部２３Ａが内部冷却用入口２３を受容できるように）。内部冷却用開口部２３Ａは、軸受パッド１３の外側半径方向面１５に画成されていてもよい。限定されない特定の実施の形態によっては、内部冷却用開口部２３Ａは、前縁１８近傍、後縁１９近傍、又はジャッキング油ポート３０内に画成されていてもよい。内部チャネル網２６の通路２７は、チャネル節点２５に流体連通している。通路２７は、チャネル節点２５から軸受パッド１３を通って延在し、油が通って流れることを可能にするように構成されている。通路２７の少なくとも１つは、軸受パッド１３の外面（例えば、内側半径方向面１４、外側半径方向面１５、前縁１８、後縁１９、第１の軸方向面２０、又は第２の軸方向面２１）に延在している。軸受パッド１３の外面に進む通路２７は、少なくとも１つの冷却用排出開口部２８を画成している。しかし、すべての通路２７が必ずしも軸受パッド１３の外面に流れるわけではなく、ある特定の通路２７は軸受パッド１３の外面に達する前に終端を成す。軸受パッド１３は、ある特定の通路２７の方向が軸受パッド１３の公知の「熱スポット」を貫通する又はその近傍を通過する設計であってもよい。
【００５２】
例えば、図２Ｂには、１つの冷却用節点２５と、軸受パッド１３の第１の軸方向面２０及び第２の軸方向面２１に延在する６つの通路２７とを持つ内部チャネル網２６を有する軸受パッド１３の一の実施の形態が示されている。通路２７は、軸受パッド１３の軸方向外面に進んで、少なくとも１つの冷却用排出開口部２８を画成する。図２Ｂに示す軸受パッドは、軸受パッド１３の第１の軸方向面２０上に３つの排出開口部２８と、軸受パッド１３の対向する第２の軸方向面２１上に３つの冷却用排出開口部２８（不図示）とを有している。実施の形態によっては、冷却用排出開口部２８の大きさは、内部冷却用開口部２３Ａより小さくてもよいが、内部冷却用開口部２３Ａの大きさ以上であることを予期している。
【００５３】
冷却用排出開口部２８は、軸受パッド１３の第１の軸方向面２０又は第２の軸方向面２１において軸受パッド１３内で軸方向に画成されていてもよい（例えば、図２Ａ及び２Ｂを参照）。冷却用排出開口部２８は、軸受パッドの前縁１８又は後縁１９において軸受パッド１３内で円周方向に画成されていてもよい（例えば、図２Ａを参照）。冷却用排出開口部２８は、軸受パッド１３の内側半径方向面１４において半径方向に画成されていてもよい（例えば、図２Ｃを参照）。軸受パッド１３は、軸方向、円周方向、及び半径方向の冷却用排出開口部２８の任意の組み合わせを含んでいてもよい。
【００５４】
油は、内部冷却用開口部２３Ａを通って軸受パッド１３内に、そして、例えば、図２Ｂにおいて破線で示す流れパターンに従って、内部チャネル網２６に流れ込むことができる。特に、油は、内部冷却用開口部２３Ａを通って軸受パッド１３に入り、そして、内部チャネル網２６のチャネル節点２５内に達することができる。油は、次いで、チャネル節点２５から通路２７の１つへ流れて、軸受パッド１３を更に内部から冷却することができる。油は、次いで、軸受パッド１３の軸方向、円周方向、又は半径方向の外面における冷却用排出開口部２８の１つを通って軸受パッド１３から出ることができる。内部チャネル網２６は、軸受パッド１３内部の「熱スポット」に達して、そこでより効率的に軸受パッド１３を冷却するように最適化されていてもよい（すなわち、公知の熱スポットの近傍に油を流すように複数の通路２７を構成してもよい）。冷却用排出開口部２８の位置、大きさ、及び排出面積も最適化することができる。図２Ｂに示すような実施の形態によっては、内部チャネル網２６の外側で軸受パッド１３は中空であるが、他の実施の形態において、軸受パッド１３は、軸受パッド１３内に画成された内部冷却用開口部２３Ａ、内部チャネル網２６（チャネル節点２５及び通路２７を含む）、及び冷却用排出開口部２８を除いて、中実とするつもりである。軸受パッド１３は、また、図２Ａに示すように、軸受パッド１３の外側半径方向面１５に、ジャッキング油ポート３０も画成できる。図２Ａ乃至図２Ｃに示す軸受パッド１３等の軸受パッド１３は、少なくとも部分的に、３Ｄプリンティングによって作成されてもよい。
【００５５】
図３は、軸受パッド１３の内部チャネル網２６内に配置されたチャネル支持構造体（流路支持構造体）３２を示す。内部チャネル網２６は、複数のチャネル支持構造体３２を含むことができる。実施の形態によっては、チャネル支持構造体３２は、バー（棒）、トラス、又は他の構造として構成されている。チャネル支持構造体３２は、軸受パッド１３に機械的強度を提供する。場合によっては、軸受パッド１３は、内部チャネル網２６やチャネル支持構造体３２を持たない軸受パッド１３に比べ、チャネル支持構造体３２によって更に強化することさえできる。加えて、チャネル支持構造体３２は、内部チャネル網２６を通る油の流れの妨げを最小限にとどめるように構成されている。内部チャネル網２６におけるチャネル支持構造体３２の位置を最適化して、軸受パッド１３をより効率的に冷却し、強化するようにすることができる。
【００５６】
図４乃至図６を参照すると、軸受パッド１３の幾つかの例証となる実施の形態が詳細に示されている。図４乃至図６は、軸受のパッド半径ＲＰ、パッド弧長Ｘ、及び枢動角βを示している。これは結果として以下のオフセットαを生じる：α＝β／Ｘ。軸受パッド１３のそれぞれはバビットメタル層３４も含んでいる。一般に、パッド半径ＲＰ、パッド弧長Ｘ、枢動角β、及びバビットメタル層は、熱的性能に加えて、ロータ軸受システムの十分なロータ動的性能に基づいて選択することができる。図４乃至図６のターボ機械の回転方向は、図示のように反時計回りである。
【００５７】
図４は、内部チャネル網２６に流体連通する内部冷却用入口２３を受容するように内部冷却用開口部２３Ａを画成する軸受パッド１３を含む。内部チャネル網２６は１つのチャネル節点２５と少なくとも２つの通路２７とを有する。図４において、内部冷却用開口部２３Ａは、後縁１９近傍に（すなわち、前縁１８よりも後縁１９近くに）位置している。これが、典型的には枢軸の後縁１９側に位置している高温スポットを、油によってより効率的に冷却する。図４に示す実施の形態は、少なくとも１つの通路２７と流体連通する少なくとも１つの冷却用排出開口部２８をも含み、冷却用排出開口部２８は、この場合、軸受パッド１３の円周方向で後縁１９に配置されている。円周方向に配置された複数の冷却用排出開口部２８を、前縁１８及び／又は後縁１９上に設けて配置することができる。円周方向に配置された冷却用排出開口部２８は、先に説明した、軸方向に配置され、半径方向に配置された冷却用排出開口部２８の代わりであっても、それに加えられてもよい。後縁１９付近の軸受パッド１３の冷却を助けることに加えて、円周方向に配置された冷却用排出開口部２８を有することは、冷却用排出開口部２８からの比較的冷たい油及び軸受パッド１３間の給油開口部２２（不図示）からの冷たい油と、軸受パッド１３の後縁１９から到来する熱い油との円滑な混合を助け、且つ、次の軸受パッド１３への熱い油の繰り越しを減らすことができる。図４は、円周方向に配置された冷却用排出開口部２８を１つだけ示しているが、前縁１８又は後縁１９に沿って円周方向に２つ以上の冷却用排出開口部２８を画成するなど、複数の冷却用排出開口部２８を設けてもよい。加えて、内部冷却用開口部２３Ａは、図４に示す内部冷却用開口部２３Ａの位置に比べ、後縁１９又は前縁１８に近接していてもよい。更に、軸受パッド１３は、複数の内部冷却用開口部２３Ａ及び内部冷却用入口２３を含むことができる。図４は、複数の通路２７を有する一の実施の形態も示している。通路２７のうちの少なくとも１つは、軸受パッド１３の後縁１９に延在して冷却用排出開口部２８を画成する。しかし、軸受パッド１３の外面に延在しない別の通路２７を設けている。
【００５８】
図５を参照すると、一の実施の形態において、内部冷却用開口部２３Ａは、外側半径方向面１５内に画成されたジャッキング油ポート３０に配置されていてもよい。この図示の実施の形態において、内部チャネル網２６（チャネル節点２５及び通路２７を含む）は、前縁１８及び後縁１９の両方に延在して円周方向に配置された冷却用排出開口部２８を画成する。先に説明したように、１つ以上の冷却用排出開口部２８を前縁１８及び／又は後縁１９に設けてもよく、これらの円周方向に配置された冷却用排出開口部２８は、図２Ａ乃至図２Ｃの、軸方向に配置された又は半径方向に配置された冷却用排出開口部２８に加えるか又はその代わりであってもよい。一の実施の形態において、内部チャネル網２６は、バビットメタル層３４を通り抜けるのではなく、代わりに、バビットメタル層３４の手前で分岐する。
【００５９】
図４乃至図５に関し、これらの実施の形態における内部冷却用チャネル網２６は、先に説明したチャネル支持構造体３２（不図示）を含むことができることを予期している。
【００６０】
図６は、軸受パッド１３のプリント部分３６（３Ｄプリンティングを用いて作成した部分）を含む軸受パッド１３を示す。軸受パッド１３のプリント部分３６である領域は、軸受パッド１３をより効率的に冷却するように選択されていてもよい。例えば、一の実施の形態において、後縁１９付近の部分（図６に示すような）は、典型的には後縁１９近傍に位置する、先に説明した高温スポットを、良好に冷却するプリント部分３６である。別の実施の形態（図６にも示す）において、プリント部分３６が後縁１９近傍に配置され、別のプリント部分３６が前縁１８近傍に配置されている。プリント部分３６は、より複雑な形状に生成することを可能にし、軸受パッド１３の一部として用いられている。より複雑な形状は強化された対流表面積を有し、それは、軸受パッド１３の冷却を促進するとともに、強化することができる。加えて、３Ｄプリンティングは、より高い強度の軸受パッド１３の製造も可能にする。一の実施の形態において、軸受パッド１３の少なくとも一部は３Ｄプリントされ、ここで軸受パッド１３の裏当ては全体的に３Ｄプリントされ、軸受パッド１３の軸受表面は別の工程で３Ｄプリントされる。
【００６１】
図６における実施の形態は、内部冷却用開口部２３Ａ、内部チャネル網２６（チャネル節点２５、通路２７を含む）、又は冷却用排出開口部２８（図４乃至図５のような）を示していないが、図４乃至図５における実施の形態からの特徴を図６の実施の形態に含めることができ、軸受パッド１３の冷却を更に向上させることができる。図６の特徴も、図４乃至図５における実施の形態に含めることができ、軸受パッド１３の冷却を更に向上させることができる。
【００６２】
図７Ａ乃至図７Ｃを参照すると、軸受パッド１３の限定されない別の実施の形態において、軸受パッド１３は、弓状ではなく、トラス橋と類似する形状を有している。図７Ａにおけるターボ機械の回転方向は反時計回りである。軸受パッド１３は、デッキプレート３８に接続されたバビットメタル層３４を含むことができる。一の実施の形態において、デッキプレート３８は弓状（例えば、ジャーナル軸受）であってもよいが、別の実施の形態においては、デッキプレート３８は平面（平板状）（例えば、スラスト軸受）であってもよい。デッキプレート３８は裏当ての薄層であってもよい。デッキプレート３８は、中実プレートであってもよく、又は、冷却油が通って流れることができる穴を有していてもよい。バビットメタル層３４も、中実であってもよく、又は、冷却油が通って流れることができる穴を有していてもよい。バビットメタル層３４及びデッキプレート３８は、前縁１８及び後縁１９を有していてもよい。
【００６３】
図７Ａ乃至図７Ｃを続けて参照すると、中央支持コラム４０がデッキプレート３８に接続されていてもよい。図７Ａにおける実施の形態等の、実施の形態によっては、中央支持コラム４０は、デッキプレート３８の中央付近の、デッキプレート３８の外側半径方向面（すなわち、ターボ機械の回転部材からより離れたデッキプレート３８の側面）に配置されている。中央支持コラム４０は、中央支持コラム４０に作用する力に耐えるような十分な強度の任意の材料からできていてもよい。幾つかの例において、中央支持コラム４０は中実要素である。図７Ａにおけるような、他の実施例において、中央支持コラム４０は、油が通って流れることができるように構成された内部チャネル網２６を画成する。内部チャネル網２６は、チャネル節点２５と、複数の通路２７等の少なくとも１つの通路２７とを含むことができる。少なくとも１つの通路２７は、中央支持コラム４０の縁部等の軸受パッド１３の縁部に延びることができる。内部冷却用開口部２３Ａは中央支持コラム４０内に画成されていてもよく、内部冷却用開口部２３Ａは内部チャネル網２６に流体連通している。中央支持コラム４０は、内部チャネル網２６に流体連通した少なくとも１つの冷却用排出開口部２８も画成することができる。油排出開口部２８は、図７Ｃに示すように、中央支持コラム４０を中心として配置されていてもよい。一の実施の形態において、冷却油は内部冷却用開口部２３Ａを通って軸受パッド１３の中央支持コラム４０に入り、内部チャネル網２６のチャネル節点２５に流入することができる。冷却油は通路２７に流入できる。冷却油は、通路２７を通って流れ、冷却用排出開口部２８のうちの１つを出ることによって、中央支持コラム４０を出ることができる。
【００６４】
中央支持コラム４０は、球形座４２を画成することができる。球形座は、デッキプレート３８に取り付けられた中央支持コラムの側面に対向する中央支持コラム４０の側面において画成されていてもよい。球形座４２は、軸受パッド１３を基部（不図示）に取り付けることを可能にするように構成されていてもよい。球形座４２は、軸受パッド１３が前後に枢動できるように、枢動点として作用するように構成されていてもよい。言い換えれば、軸受パッド１３は、中央支持コラム４０の球形座４２において軸受パッド１３に接続された基部を中心として枢動することができる。実施の形態によっては、中央支持コラム４０の内部冷却用開口部２３Ａは、球形座４２内に画成されている（図７Ｃを参照）。
【００６５】
軸受パッド１３は、一次支持ストラット（支柱、筋交い）４４を含むことができる。一次支持ストラット４４は、軸受パッド１３を機械的に強化することができる。一次支持ストラット４４は、中央支持コラム４０をデッキプレート３８へ接続して、軸受パッド１３を機械的に強化することができる。軸受パッド１３は、また更に、二次支持ストラット４６を含むことができる。二次支持ストラット４６は、一次支持ストラット４４を、中央支持コラム４０へ、他の一次支持ストラット４４へ、他の二次支持ストラット４６へ、又はデッキプレート３８へ接続することができる。二次支持ストラット４６は、軸受パッド１３を機械的に更に強化することができる。一次支持ストラット４４及び二次支持ストラット４６の網路は、依然として軸受パッド１３を機械的に強化しながら、軸受パッド１３の冷却を助けるために、その一面にわたって冷却油が流れることができるより大きな表面積を提供することができる。軸受パッド１３の冷却を更に助けるために、一次支持ストラット４４及び二次支持ストラット４６上に冷却フィン（不図示）を含めることができる。したがって、軸受パッド１３に流入しない（が、代わりに軸受パッド１３一面にわたって流れる）冷却油は、その一面にわたって冷却油が流れることができるより多くの利用可能な表面積を有する軸受パッドの冷却を助けることができる。
【００６６】
限定されない実施の形態によっては、一次支持ストラット４４又は二次支持ストラット４６は中空であってもよい。これらの中空一次支持ストラット４４又は二次支持ストラット４６は、依然として、軸受パッド１３を機械的に強化するように構成されていてもよい。一次支持ストラット４４又は二次支持ストラット４６は、互いに流体連通してもよく、又は、中央支持コラム４０、特には中央支持コラム４０内に画成された内部チャネル網２６に流体連通してもよい。したがって、中空一次支持ストラット４４及び二次支持ストラット４６は、内部チャネル網２６の通路２７であってもよい。加えて、一次支持ストラット４４又は二次支持ストラット４６は、冷却油が一次支持ストラット４４又は二次支持ストラット４６に入ることができるように、少なくとも１つの内部冷却用開口部２３Ａを含むことができる。例えば、内部冷却用開口部２３Ａは、中央支持コラム４０付近の一次支持構造４４内に画成されていてもよい。一次支持ストラット４４及び二次支持ストラット４６は、少なくとも１つの冷却用排出開口部２８を含むことができる。冷却用排出開口部２８は、バビットメタル層３４及びデッキプレート３８内に含まれていてもよく、冷却油が軸受パッド１３を出ることができるように、これらの冷却用排出開口部２８は、一次支持ストラット４４、二次支持ストラット４６、又は中央支持コラム４０内に画成された通路２７に流体連通する。
【００６７】
一の実施例として、冷却油は、図７Ａ乃至図７Ｃに示す軸受パッド１３のように、内部冷却用開口部２３Ａを通り、中央支持コラム４０内に画成された内部チャネル網２６のチャネル節点２５流れ込んで、軸受パッド１３に入ることができる。冷却油は、中央支持コラム４０内に画成された通路２７を通って流れ、中央支持コラム４０内に画成された冷却用排出開口部２８を出ることができる。冷却油は、また、中央支持コラム４０内に画成された通路２７から一次支持ストラット４４又は二次支持ストラット４６に画成された通路２７に流れ込むことができる。図７Ａ乃至図７Ｃに示す軸受パッド１３は、プリントされても、機械加工されてもよい。
【００６８】
図８Ａ乃至図８Ｃを参照すると、軸受パッド１３の一部又は全体は３Ｄプリンティングを用いて作成できる。軸受パッド１３は、単純設計及び複雑設計の両方を含む任意の想定できる構造に基づいて、３Ｄプリントされてもよい。３Ｄプリントされた軸受パッド１３において用いられる異なる構造は、軸受パッド１３をより効率的に冷却し、十分な又は強化さえされた機械的強度を備えた軸受パッド１３を作成するように最適化されていてもよい。図８Ａ乃至図８Ｃは、軸受パッド１３を３Ｄプリントすることにおいて用いられる限定されない３つの構造を示している。図８Ａにおいて、軸受パッド１３での使用のために３Ｄプリントされた構造は、立方体パターンである。図８Ｂにおいて、軸受パッド１３での使用のために３Ｄプリントされた構造は、波形パターンである。図８Ｃにおいて、軸受パッド１３での使用のために３Ｄプリントされた構造は、角錐パターンである。他の可能性のある限定されない構造として、六角構造、正方形構造、三角構造、ダイヤモンド型構造、ナブトラス（navtruss）構造、四面体構造、ダイヤモンド型テクスタイル構造、ダイヤモンド型共線構造、正方形共線構造、三次元カゴメ構造、正方形ハニカム（ハチの巣状）構造、三角ハニカム構造、及び波形ハニカム構造が挙げられる（ウェドレイ（Wadley）著、「多機能周期的多孔質金属（Multifunctional Periodic Cellular Metals）」，フィロソフィカル・トランザクションズ・オブ・ザ・ロイヤル・ソサイエティ・エー（Phil Trans.R.Soc.A），２００６年，３６４，３１−６８を参照、http://rsta.royalsocietypublishing.org/content/364/1838/31（最終訪問２０１６年４月１５日）にて入手可能、その全体を引用して本明細書中に組み込む）。図８Ａ乃至図８Ｃにおける構造及び他の任意の想定できる構造は、軸受パッド１３全体又は軸受パッド１３のプリント部分３６だけ（図６におけるように）を３Ｄプリントするために用いることができる。図８Ａ乃至図８Ｃに示す軸受パッド１３は、軸受パッド１３を冷却するように油が流れる内部チャネル網２６を含むことができる。実施の形態によっては、軸受パッド１３は図８Ａのように何の表面カバーも含んでいないが、軸受パッド１３は、構造が軸受パッド１３の表面カバーの下にあって視界から隠れるように表面カバーを含むことができることを予期している。
【００６９】
開示された内部冷却用軸受パッドの種々の実施の形態を、これまでの明細書で説明した。当業者は、本発明の適用範囲及び精神から逸脱することなく、これらの実施の形態に対する改良又は代替を作成できる。例えば、本開示は、可能な限りの程度まで、何れかの実施の形態の１つ以上の特徴も何れか他の実施の形態の１つ以上の特徴と組み合わせることができることを意図していることは理解すべきである。したがって、前記の説明は、制限するものではなく、実例となることを目的としている。前記で説明した発明は、添付の特許請求の範囲によって定義され、特許請求項の均等物の意味及び範囲内に含まれる本発明に対するすべての変更は、それらの適用範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７０】
１０  流体軸受
１３  軸受パッド
１４  内側半径方向面
１５  外側半径方向面
１８  円周方向前縁
１９  円周方向後縁
２０  第１の軸方向面
２１  第２の軸方向面
２３Ａ  内部冷却用開口部
２５  チャネル節点
２６  内部チャネル網
２７  通路
２８  冷却用排出開口部
３０  ジャッキング油ポート
３２  チャネル支持構造体
３８  デッキプレート
４０  中央支持コラム
４２  球形座
４４  一次支持ストラット
４６  二次支持ストラット
【図１】
2019519707.tif 000003
【図２Ａ】
2019519707.tif 000004
【図２Ｂ】
2019519707.tif 000005
【図２Ｃ】
2019519707.tif 000006
【図３】
2019519707.tif 000007
【図４】
2019519707.tif 000008
【図５】
2019519707.tif 000009
【図６】
2019519707.tif 000010
【図７Ａ】
2019519707.tif 000011
【図７Ｂ】
2019519707.tif 000012
【図７Ｃ】
2019519707.tif 000013
【図８Ａ】
2019519707.tif 000014
【図８Ｂ】
2019519707.tif 000015
【図８Ｃ】
2019519707.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月1日(2018.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械において用いる流体軸受であって：
前記ターボ機械の回転部材の周りに配列されるように構成された少なくとも１つの軸受パッドを備え、
各軸受パッドは：
前記軸受パッド内に画成された内部冷却用開口部と；
前記内部冷却用開口部に流体連通する少なくとも１つのチャネル節点と、前記チャネル節点に流体連通すると共に前記軸受パッドを通って延在する少なくとも２つの通路とを含む、前記軸受パッド内に画成された内部チャネル網と；を備え、
前記通路の少なくとも１つは前記軸受パッドの外面へ延在して少なくとも１つの冷却用排出開口部を画成し、
チャネル支持構造体が前記内部チャネル網内に配置されている、
流体軸受。
【請求項２】
前記軸受パッドは、内側半径方向面及び外側半径方向面、第１の軸方向面及び第２の軸方向面、並びに、円周方向前縁及び円周方向後縁によって画成されている、
請求項１に記載の流体軸受。
【請求項３】
前記内部冷却用開口部は、前記軸受パッドの前記後縁近傍の前記軸受パッドの前記外側半径方向面において画成されている、
請求項２に記載の流体軸受。
【請求項４】
前記内部冷却用開口部は、前記軸受パッドの前記前縁近傍の前記軸受パッドの前記外側半径方向面において画成されている、
請求項２に記載の流体軸受。
【請求項５】
前記内部冷却用開口部は、前記軸受パッドの前記外側半径方向面において画成されたジャッキング油ポートにおいて画成されている、
請求項２に記載の流体軸受。
【請求項６】
少なくとも１つの冷却用排出開口部は、前記第１の軸方向面又は前記第２の軸方向面において画成されている、
請求項２に記載の流体軸受。
【請求項７】
少なくとも１つの冷却用排出開口部は、前記前縁又は前記後縁において画成されている、
請求項２に記載の流体軸受。
【請求項８】
前記軸受パッドは弓状である、
請求項２に記載の流体軸受。
【請求項９】
デッキプレートと；
前記デッキプレートの外側半径方向面に接続された中央支持コラムであって、球形座を画成し、前記球形座において前記内部冷却用開口部を画成し、前記内部チャネル網を画成する、中央支持コラムと；
前記中央支持コラムを前記デッキプレートと接続する複数の一次支持構造体と；を更に備える、
請求項１に記載の流体軸受。
【請求項１０】
複数の二次支持構造体を更に備え、各二次支持構造体は前記一次支持構造体を前記デッキプレート、別の前記二次支持構造体、又は前記中央支持コラムへ接続する、
請求項９に記載の流体軸受。
【請求項１１】
前記一次支持構造体又は前記二次支持構造体は中空であり、前記一次支持構造体又は前記二次支持構造体は、冷却油が前記一次支持構造体又は前記二次支持構造体を通って流れることができるように、前記中央支持コラムにおいて画成された前記内部チャネル網に流体連通する、
請求項１０に記載の流体軸受。
【請求項１２】
前記チャネル支持構造体はバー又はトラスである、
請求項１に記載の流体軸受。
【請求項１３】
前記チャネル支持構造体は前記軸受パッドを機械的に強化する、
請求項１に記載の流体軸受。
【請求項１４】
前記軸受パッドの少なくとも一部は３Ｄプリントされている、
請求項１に記載の流体軸受。
【請求項１５】
３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は前記軸受パッドの後縁近傍にある、
請求項１４に記載の流体軸受。
【請求項１６】
３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は前記軸受パッドの前縁近傍にある、
請求項１４に記載の流体軸受。
【請求項１７】
３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は、立方体パターン、波形パターン、又は角錐パターンにプリントされている、
請求項１４に記載の流体軸受。
【請求項１８】
３Ｄプリントされている前記軸受パッドの前記一部は、六角構造パターン、正方形構造パターン、三角構造パターン、ダイヤモンド型構造パターン、ナブトラス構造パターン、四面体構造パターン、ダイヤモンド型テクスタイル構造パターン、ダイヤモンド型共線構造パターン、正方形共線構造パターン、三次元カゴメ構造パターン、正方形ハニカム構造パターン、三角ハニカム構造パターン、又は波形ハニカム構造パターンにプリントされている、
請求項１４に記載の流体軸受。
【請求項１９】
前記軸受パッド全体は３Ｄプリントされている、
請求項１に記載の流体軸受。
【請求項２０】
軸受パッドであって：
前記軸受パッド内に画成された内部冷却用開口部と；
前記内部冷却用開口部に流体連通する少なくとも１つのチャネル節点と、前記チャネル節点に流体連通すると共に前記軸受パッドを通って延在する少なくとも２つの通路とを含む、前記軸受パッド内に画成された内部チャネル網と；を備え、
前記通路の少なくとも１つは前記軸受パッドの外面へ延在して少なくとも１つの冷却用排出開口部を画成し、
チャネル支持構造体が前記内部チャネル網内に配置されている、
軸受パッド。
【請求項２１】
前記軸受パッドは、内側半径方向面及び外側半径方向面、第１の軸方向面及び第２の軸方向面、並びに、円周方向前縁及び円周方向後縁によって画成されている、
請求項２０に記載の軸受パッド。
【請求項２２】
ターボ機械において用いる流体軸受であって：
前記ターボ機械の回転部材の周りに配列されるように構成された少なくとも１つの軸受パッドを備え、
各軸受パッドは：
前記軸受パッド内に画成された内部冷却用開口部と；
前記内部冷却用開口部に流体連通する少なくとも１つのチャネル節点と、前記チャネル節点に流体連通すると共に前記軸受パッドを通って延在する少なくとも２つの通路とを含む、前記軸受パッド内に画成された内部チャネル網と；を備え、
前記通路の少なくとも１つは前記軸受パッドの外面へ延在して少なくとも１つの冷却用排出開口部を画成し、
デッキプレートと；
前記デッキプレートの外側半径方向面に接続された中央支持コラムであって、球形座を画成し、前記球形座において前記内部冷却用開口部を画成し、前記内部チャネル網を画成する、中央支持コラムと；
前記中央支持コラムを前記デッキプレートと接続する複数の一次支持構造体と；を更に備える、
流体軸受。
【国際調査報告】
2019519707.tif 000017
2019519707.tif 000018